分析不同饮食和抗生素处理小鼠的门静脉/外周血代谢谱
鉴定门静脉/外周血中差异富集的代谢物,并评估饮食和肠道菌群对代谢物富集的影响
对chow、HFD、HFD+万古霉素、HFD+甲硝唑处理的C57Bl/6J小鼠收集门静脉和心脏血,LC-MS代谢组学分析,比较富集差异
Portal vein-enriched metabolites as intermediate regulators of the gut microbiome in insulin resistance
包含多种小鼠模型的体内实验、原代肝细胞和细胞系实验、代谢组学/宏基因组学分析、以及人体样本相关分析,且进行了功能和机制验证。
C57Bl/6J小鼠 129S1/129S6小鼠 HepG2细胞 AML12肝细胞 原代肝细胞 Jackson Heart Study队列
不同小鼠品系(C57Bl/6J vs 129S1/129S6)对HFD的代谢反应差异 万古霉素或甲硝唑处理HFD喂养小鼠的抗生素处理方案(1g/L饮水) 中康酸、衣康酸、柠康酸体外处理肝细胞的浓度(1-10 μM)及时间(3-24h) 中康酸/衣康酸体内注射剂量(10 mg/kg腹腔注射,连续3天) 人体样本中柠康酸水平与空腹血糖的负相关(Jackson Heart Study)
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
鉴定门静脉/外周血中差异富集的代谢物,并评估饮食和肠道菌群对代谢物富集的影响
对chow、HFD、HFD+万古霉素、HFD+甲硝唑处理的C57Bl/6J小鼠收集门静脉和心脏血,LC-MS代谢组学分析,比较富集差异
评估宿主遗传背景对门静脉代谢物富集的影响,并关联肠道菌群差异
对HFD喂养的B6J、129S1和129S6小鼠收集门静脉和心脏血,代谢组学分析,并分析肠道菌群与代谢物相关性
验证TCA循环中间体(中康酸等)对肝细胞胰岛素信号、基因表达、脂质代谢和线粒体功能的影响
用中康酸、衣康酸、柠康酸处理HepG2、AML12和原代肝细胞,检测胰岛素信号通路磷酸化、基因表达(脂肪合成和氧化)、脂质积累、线粒体耗氧率等
在动物水平验证中康酸和衣康酸对肝脏基因表达、线粒体功能和胰岛素敏感性的影响
对B6J小鼠腹腔注射中康酸或衣康酸(10 mg/kg)连续3天,检测肝脏基因表达、线粒体功能;并分离HFD喂养小鼠原代肝细胞验证代谢物效果
评估人体循环中柠康酸水平与血糖等代谢指标的关系
分析Jackson Heart Study队列中466名参与者血浆柠康酸水平与空腹血糖等相关性
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 动物模型 | C57Bl/6J小鼠 | The Jackson Laboratory | 000664 |
| 129S1/SvImJ小鼠 | The Jackson Laboratory | 002448 | |
| 129S6/SvEvTac小鼠 | Taconic Farms | 129SVE-M | |
| 细胞培养 | HepG2细胞 | ATCC | HB-8065 |
| AML12细胞 | ATCC | CRL-2254 | |
| 抗生素处理 | 万古霉素 | Santa Cruz | sc-224363A |
| 甲硝唑 | Sigma | M3761-25G | |
| 药物处理 | 衣康酸 | Sigma | I29204 |
| 中康酸 | Sigma | 131040 | |
| 柠康酸 | Sigma | C82604 | |
| 分子生物学 | TRIzol试剂 | Life Technologies | 15-596-018 |
| RNeasy小型试剂盒 | QIAGEN | 74106 | |
| Western blot | 磷酸化IGF-IRβ/IRβ抗体 | Cell Signaling | 3024 |
| 胰岛素受体β抗体 | Cell Signaling | 3025 | |
| 磷酸化Akt (Ser473)抗体 | Cell Signaling | 4060 | |
| Akt抗体 | Cell Signaling | 4685 | |
| SREBP-1抗体 | Santa Cruz | SC-8984 | |
| FAS抗体 | Abcam | ab22759 | |
| ACC抗体 | Cell Signaling | 3662 | |
| PPARα抗体 | Abcam | ab8934 | |
| ACSL1抗体 | Cell Signaling | 9189 | |
| β-肌动蛋白抗体 | Santa Cruz | SC8432-HRP | |
| 细胞培养 | DMEM培养基 | ThermoFisher | -- |
| 胎牛血清 | -- | -- | |
| 青霉素-链霉素 | -- | -- | |
| 胰岛素 | Millipore-Sigma | I9278 | |
| 转染 | Lipofectamine 3000转染试剂 | ThermoFisher | L3000015 |
| Lipofectamine RNAiMAX转染试剂 | ThermoFisher | 13778150 | |
| 抑制剂处理 | 雷公藤甲素 | MedChemExpress | HY-32735 |
| GW6471 | MedChemExpress | HY-15372 | |
| UK5099 | Tocris | 4186 | |
| 荧光检测 | MitoTracker Red FM染料 | ThermoFisher | M22425 |
| 脂质染色 | BODIPY染料 | Invitrogen | D3823 |
| Western blot | SuperSignal West Pico PLUS化学发光底物 | ThermoFisher | 34580 |
| 生化分析 | RIPA裂解缓冲液 | Millipore-Sigma | 20-188 |
| 蛋白酶抑制剂混合物 | BioTool | B14002 | |
| 磷酸酶抑制剂混合物 | BioTool | B15002 | |
| BCA蛋白定量试剂盒 | ThermoFisher | 23227 | |
| 分子生物学 | High-Capacity cDNA反转录试剂盒 | ThermoFisher | 4368813 |
| qPCR | iQ SYBR Green Supermix | Bio-Rad | 1708884 |
| 宏基因组学 | Zymobiomics DNA提取试剂盒 | Zymo Research | D4300 |
| Illumina Tagment DNA TDE1酶和缓冲液试剂盒 | Illumina | 20034197 | |
| Nextera DNA CD索引 | Illumina | 20018708 | |
| Mag-Bind TotalPure NGS磁珠 | Omega bio-tek | M1378-00 | |
| 代谢组学 | Nexera X2超高效液相色谱 | Shimadzu Scientific Instruments | -- |
| Q Exactive / Exactive Plus Orbitrap质谱仪 | ThermoFisher | -- | |
| 细胞代谢分析 | XFe96 Seahorse细胞外流量分析仪 | Seahorse Bioscience | -- |
| 流式细胞术 | FACSAria流式细胞仪 | Becton Dickinson | -- |
| 线粒体功能分析 | Oxygraph-2k高分辨呼吸测定仪 | Oroboros Instruments | -- |
| 荧光检测 | CLARIOstar多功能酶标仪 | BMG LABTECH | -- |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 动物实验(饮食/抗生素) | 小鼠品系:C57Bl/6J;抗生素剂量:万古霉素1g/L、甲硝唑1g/L饮水;处理时间:HFD 11周或6-11周;饮食:正常饮食或HFD(60%脂肪) 阅读提示:STAR Methods 小鼠模型部分 |
| 动物实验(品系比较) | 小鼠品系:C57Bl/6J、129S1/SvImJ、129S6/SvEvTac;处理:HFD 12周;年龄:8周龄开始;终点:禁食2小时后收集血液 阅读提示:STAR Methods 小鼠模型部分及图4A |
| 体外细胞处理 | 细胞系:HepG2、AML12;代谢物:中康酸、衣康酸、柠康酸,浓度1或10 μM;处理时间:3-24小时;胰岛素刺激:100 nM 15分钟 阅读提示:STAR Methods 细胞培养部分 |
| 体内代谢物处理 | 小鼠:8周龄B6J,正常饮食;给药:腹腔注射10 mg/kg中康酸或衣康酸,连续3天;终点:最后注射后6小时取肝脏 阅读提示:STAR Methods 体内处理部分及图7A |
| 人体样本相关性分析 | 队列:Jackson Heart Study;样本数量:466;测量指标:血浆柠康酸、空腹血糖;统计模型:线性回归(校正协变量) 阅读提示:STAR Methods 人类数据部分 |